Verfahren zum Vernichten von Heuschrecken
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vernichten von Heu¬ schrecken sowie Vorrichtungen zum Durchführen des Verfahrens.
Wanderheuschrecken sind insbesondere in Dürregebieten ein gro¬ ßes Problem, da sich hier eine Vielzahl von Individuen zu gro¬ ßen Schwärmen zusammenschließen können, aufsteigen und an den Orten, an denen sie niedergehen, einen Kahlfraß verursachen. Zu derartigen Heuschrecken gehört beispielsweise die Wüsten¬ heuschrecke (Schistocera gregaria) aus Afrika. Insbesondere diese Art ist berüchtigt durch ihre gelegentlichen Massenwan¬ derungen, bei den Milliarden hüpfende und fliegende Heuschre¬ cken auf dem Weg zu ihren neuen Lebensräumen einen umfassenden Kahlfraß durchführen. Solche jede Ernte vernichtenden Heu- schreckenschwärme sind bereits im Alten Testament beschrieben und bis heute gefürchtet. In letzter Zeit treten derartige Schwärme im nördlichen Afrika wieder vermehrt auf. Hierbei handelt es sich nicht um regelmäßige Wanderungen, normalerwei¬ se leben Heuschrecken einzeln und treffen sich nur zur Paarung mit anderen Heuschrecken.
Insbesondere, wenn jedoch die äußeren Bedingungen sich in sol¬ cher Weise verändern, dass die Nahrungsgebiete schrumpfen und viele Tiere sich in angrenzenden Gebieten treffen, bilden sich
Schwärme. Hierauf verändern sich die grünen flügellosen Insek¬ ten zu braunen Insekten mit Flügeln, werden unruhig und begin¬ nen sich in günstigere Regionen zu bewegen, die weiter als tausend Kilometer entfernt sein können. Hierbei wird der Weg unter anderem auch durch den Wind bestimmt. Senkt sich ein solcher Schwärm auf den Boden, um zu fressen, entsteht ein Kahlfraß, der keinerlei grüne Pflanzenteile mehr übrig lässt.
Bisher wurde versucht diesen Heuschreckenplagen insbesondere durch den Einsatz chemischer Mittel Herr zu werden. Hierbei ist jedoch problematisch, dass in den Gebieten, in denen die Wanderheuschrecken auftreten, diese durchaus auch als Nah¬ rungsmittel verwendet werden. Der Verzehr der Wanderheuschre¬ cken ist daher offiziell beispielsweise auf Madagaskar verbo¬ ten, dies wird jedoch oft nicht eingehalten.
Der Einsatz von Insektiziden ist zudem oft nicht selektiv, so dass auch andere Arten betroffen und insbesondere ausgerottet werden. Ferner besteht die Gefahr bei dem Einsatz von Insekti¬ ziden, dass auch die Tiere, die sich von Heuschrecken ernäh¬ ren, eine Intoxikation erfahren und langfristig geschädigt werden. Derartige Schädigungskreisläufe sind beispielsweise insbesondere aus Europa durch die DDT-Anhäufung in Körperfet¬ ten u.a. bei Greifvögeln bekannt.
Darüber hinaus kann es aus ökologischen Gründen heute nicht mehr sinnvoll sein, eine Ausrottung einer Population herbeizu¬ führen, vielmehr wird angestrebt eine Populationskontrolle durchzuführen.
Aus der DE 38040052 Al ist es bekannt, tierische und/oder pflanzliche Organismen wie Gartenschädlinge, Mikroorganismen oder Unkrautpflanzen durch Einwirkung von Mikrowellen abzutö¬ ten. Die entsprechende Vorrichtung weist einen an sich bekann-
ten Mikrowellensender auf, der auf der den Organismen zuge¬ wandten Seite eine Abstrahlöffnung für Mikrowellen besitzt. In einer Variante ist der Mikrowellensender dem Boden näher ange¬ bracht, besitzt Rollen und einen Handgriff, so dass die Vor¬ richtung bei ihrer Bewegung ein punktförmiges bzw. linienför- miges Bestrahlen von Bodenflächen gestattet. Mit dieser be¬ kannten Vorrichtung ist eine oberirdische Bekämpfung der ent¬ sprechenden Organismen äußerst wirkungsvoll, bei Vermeidung chemischer/toxischer Wirkstoffe und deren Folgen möglich, • wo¬ bei die Schädlinge in Folge ihres relativ hohen Wasseranteils durch Erhitzung über die Letaltemperatur bei entsprechender Einwirkungszeit sicher abgetötet werden. Allerdings ist eine nennenswerte Eindringung der aufgestrahlten Mikrowellen in den Erdboden nicht gewährleistet.
Um dieses Problem zu lösen, ist es aus der WO 03/081999 Al be¬ kannt, eine Rohrleiterantenne in eine Bohrung in den Boden einzuführen und im Boden lebende Insekten, insbesondere Termi¬ ten abzutöten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Vernichten von Heuschrecken zu schaffen, welches eine sichere aber ökologisch vertretbare Populationskontrolle ermöglicht und einfach durch¬ führbar ist.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des An¬ spruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen werden in Unteransprüchen gekenn¬ zeichnet.
Es ist ferner eine Aufgabe eine Vorrichtung zur Vernichtung von Heuschrecken zu schaffen, welche eine zielsichere Vernich¬ tung mit relativ einfachen Mitteln ermöglicht und zudem keine
hohen Investitionskosten erfordert. Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen werden in Unteransprüchen gekenn¬ zeichnet.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass Heu¬ schrecken, ähnlich wie andere Tiere, wie z.B. der Lachs oder auch Aal die Eiablage dort durchführen, wo sie selbst auch ge¬ schlüpft sind. Hierdurch lassen sich die Ursprünge großer Po¬ pulationen leichter ermitteln und sich die Vernichtung bzw. Populationskontrolle sehr gezielt durchführen.
Hierbei ist insbesondere hilfreich, dass die örtliche Bevölke¬ rung oft relativ genau diese Stellen kennt.
Ferner wird erfindungsgemäß, wenn es notwendig ist, eine Mar¬ kierung von Heuschrecken vorgenommen, die so durchgeführt wird, dass die Heuschrecken bei der Eiablage identifizierbar sind, so dass die Eiablageorte bekannt sind. Nachdem ein Heu¬ schreckenweibchen die Eier mittels eines Legeapparates bzw. Legestachels in die Erde eingeführt hat, verbleiben etwa 20 bis 30 Tage, um die Eier aufzuspüren und abzutöten. Die Erfin¬ dung versucht somit nicht die erwachsenen Individuen abzutö¬ ten, sondern führt die Abtötung der Eier durch, welches zum einen effektiver ist und zum anderen Dürregebiete schon vor den schlüpfenden aber noch flügellosen Heuschrecken schützt.
Erfindungsgemäß wird nach der Ermittlung der Eiablageorte eine Mikrowellenbestrahlung entsprechend der WO 03/081999 Al durch¬ geführt, wodurch die Eier abgetötet werden. Sind die Eiablage¬ orte bekannt bzw. die Eiablagefläche bekannt, kann erfindungs¬ gemäß die Behandlung so durchgeführt werden, dass nicht alle Eiablageorte bestrahlt werden, sondern nur ein Teil, so dass
eine Restpopulation verbleibt, die biotopverträglich ist. Eine solche biotopverträgliche Populationsdichte führt nämlich nicht zu Wanderheuschreckenschwärmen, weil die Nahrungsgrund¬ lage für eine solche Population ausreicht. Die Bildung von Heuschreckenschwärmen wird somit wirkungsvoll vermieden, ohne die Population auszurotten. Dies bedeutet auch, dass in den Gebieten, in denen eine derart biotopverträgliche Populations- dichte mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht wird, die Tiere, deren Nahrungsgrundlage die Heuschrecken sind bzw. deren Bestände nicht geschädigt werden, so dass der erfin¬ dungsgemäße Eingriff sich darauf beschränkt ein biologisches Gleichgewicht einzustellen, welches eine Biotopnutzung für möglichst viele Arten, u.a. aber auch den Menschen durch den Ausfall der Heuschreckenkalamitäten ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist an sich bekannt, wobei die Vorrichtung im vorliegenden Fall so abgewandelt wird, dass sie mobil ist, beispielsweise an einem Frontlader eines Trak¬ tors oder sonstigen geländegängigen Fahrzeugen, insbesondere an einem Schwenkarm angeordnet werden kann. Hiermit lässt sich die Bestrahlung auch größerer Flächen relativ schnell durch¬ führen. Sind die Vorrichtungen lösbar befestigbar mit Stan¬ dardverbindungselementen an derartigen Fahrzeugen befestigbar, kann es - insbesondere für die finanzschwachen Länder der Heu¬ schreckenregionen - ausreichend sein, lediglich wenige Geräte zu erwerben und diese mit geeigneten Mitteln an die Einsatzor¬ te zu bringen und dort zu verwenden. Ferner ist es möglich, dass internationale Organisationen, wie beispielsweise die FAO derartige Geräte erwirbt und den Regionen bei Bedarf leihweise zur Verfügung stellt. Der finanzielle Aufwand liegt hierbei Größenordnungen unterhalb der Verwendung chemischer Bekämp¬ fungsmittel .
Bei der Erfindung ist somit von Vorteil, dass ein Verfahren zur Kontrolle von Heuschreckenpopulationen geschaffen wird, welches es vermag, die Heuschreckenpopulationen derart an die Biotopkapazitäten anzupassen, dass die Bildung wandernder Heu- schreckenschwärme vermieden wird. Hierbei wird jedoch die Heu¬ schrecke als Nahrungsgrundlage für Tiere und Menschen nicht verdorben und die Population nicht ausgerottet. Ferner ist von Vorteil, dass für die Durchführung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens relativ geringe Investitionen durchgeführt werden müs¬ sen, so dass dieses Verfahren auch in finanzschwachen Regionen der Erde durchführbar ist. Somit kann in ökologisch sinnvoller Weise ein Voranschreiten der Wüstenzonen aus diesen Gründen verringert werden und zudem die Nahrungsgrundlage von vielen Menschen erhalten bleiben und Erntschäden durch Heuschrecken ausbleiben.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläu¬ tert. Es zeigen dabei:
Figur 1 : eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens;
Figur 2: den Axialschnitt durch eine Rohrleiterantenne in eine Ausführungsform für die Verwendung im erfindungsgemä¬ ßen Verfahren;
Figur 3: einen teilgeschnittenen Schnitt durch eine Rohrlei¬ terantenne in einer zweiten Ausführungsvariante für die Verwendung beim erfindungsgemäßen Verfahren;
Figur 4 : ein Verfahrensablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 5: eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens an einem Fahrzeug;
Figur 6: eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach Fi¬ gur 5.
Erfindungsgemäß wird in einem ersten Schritt zunächst eine Markierung von Heuschrecken vorgenommen, sofern es sich um ei¬ ne Heuschreckenart handelt, die an ihren Geburtsort zur Eiab¬ lage zurückkehrt. Die Markierung kann dabei in optischer Weise erfolgen, d.h. wie etwa bei Bienen oder anderen Hautflüglern, bei denen Königinnen beispielsweise mit entsprechenden Markie¬ rungspunkten an Chitinpanzer ausgebildet sind. Ggf. kann eine Markierung über flureszierende Stoffe erfolgen, welche in ge¬ eigneter Weise und ohne Fortbewegungsfähigkeit und insbesonde¬ re die Flugfähigkeit der Heuschrecken zu beeinträchtigen auf die Heuschrecken aufgebraucht werden. Ggf. sind auch Markie¬ rungen geeignet, die radioaktiv sind, so dass ein Individuum ggf. auch mit einem entsprechenden Detektor aufgefunden werden kann.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen gesamten Schwärm mittels Radarsatelliten oder bodengestützten oder luftgestütz¬ ten Radaranlagen zu überwachen, da derartige Schwärme eine für ein ausreichendes Radarecho notwendige Kompaktheit darstellen.
In einem zweiten Verfahrenschritt wird insbesondere bei Arten, die an ihren Geburtsort zurückkehren bei deren Ankunft in die¬ sem Bereich durch entsprechende Beobachtung der entsprechende Eiablagetermin festgelegt wird. Bei Heuschreckenarten, die im Laufe der Wanderung Eier ablegen sollten, ist eine Ermittlung der Eiablageorte anhand Untersuchungen der schwärmenden Insek¬ ten notwendig.
Sind die Eiablageorte und/oder Zeiten ermittelt, werden anhand der Populationsdichte der eiablegenden weiblichen Heuschre¬ cken, die Eiablagegebiete nach ihrer flächigen Ausdehnung er¬ mittelt. Unter Zugrundelegung der Eiablageortdichte und der Eipaketgröße kann dann in etwa ermittelt werden, wieviel Indi¬ viduen nach der vorgegebenen Brutzeit schlüpfen werden. Im nächsten Schritt wird anhand dieser Daten festgelegt, welche Populationsgröße biotopverträglich ist und die Überschussgröße festgelegt, welche anschließend mit Mikrowellenstrahlen behan¬ delt werden soll. Bei bestehenden exzessiven Überpopulationen kann die Vernichtungsrate bis 100% festgelegt werden.
Erfindungsgemäß werden anschließend entsprechende Bestrah¬ lungsgeräte an die Eiablageorte verbracht und dort die Mikro¬ wellenbestrahlung durchgeführt.
Die Mikrowellenbestrahlung kann hierbei örtlich begrenzt, bei¬ spielsweise auf lokale Eiablageorte oder auf größere Eipakete begrenzt werden oder mit Flächenantennen eine flächige Behand¬ lung durchgeführt werden. Um eine lokale Behandlung durchzu¬ führen, wird ein Loch gebohrt oder eine Antenne in einen aus¬ reichend weichen Boden soweit eingeführt, dass die Mikrowel¬ lenbehandlung effektiv durchgeführt werden kann. Die verwende¬ ten Mikrowellenstrahlen haben hierbei eine Frequenz von 2,48 GHz bei einer Wellenlänge von 12 cm, so dass eine Ein¬ dringtiefe von mehreren Zentimetern in den Erdboden, abhängig von dessen Dichte erzielt werden kann. Durch die eingetragenen Mikrowellenstrahlen werden die wasserhaltigen Eier auf eine Temperatur erhitzt, die über der Gerinnungstemperatur der Ei¬ weißmoleküle liegt und so die Heuschreckeneier inaktiviert. Bei einer flächigen Behandlung werden Bestrahlungsmatten auf den Boden aufgelegt, wobei derartige Bestrahlungsmatten bei¬ spielsweise eine Vielzahl von stabförmigen Vorsprüngen besit¬ zen, die als Einzelantennen ausgebildet sind und in einem Ab-
stand zueinander angeordnet sind, der der doppelten Eindring¬ tiefe der Strahlen in etwa entspricht. Derartige Bestrahlungs¬ matratzen werden beispielsweise auf den Boden aufgesetzt und anschließend eingerüttelt, so dass die Antennen in den Boden gelangen. Die Eindringtiefe der Antennen wird generell so ge¬ wählt, dass zusammen mit der Eindringtiefe der Mikrowellen¬ strahlen mindestens die maximale Eiablagetiefe erfasst wird.
Eine Vorrichtung 1 für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besitzt eine Rohrleiterantenne 2, die über einen Koaxialkabel 3 mit einem Mikrowellengenerator 4 verbunden ist. Bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung 1 wird Mikrowellenener¬ gie vom Mikrowellengenerator 4 über das Koaxialkabel 3 auf die Rohrleiterantenne 2 übertragen. An deren unteren Ende wird die Mikrowellenstrahlung kugelförmig in den Erdboden und damit in den Bereich der Eiablagestellen abgestrahlt. Die Einwirkzeit wird so gewählt, dass eine ausreichende Erhöhung der Tempera¬ tur der Eier zu erreichen, die zum Absterben führt. Die Be¬ strahlungsdauer beträgt beispielsweise zwischen 5 min und 25 min, kann jedoch auch kürzer oder länger gewählt sein.
Der Mikrowellengenerator 4 enthält ein nicht dargestelltes Ma¬ gnetron, welches eine Leistung von 0,5 bis 4 KW bei einer Ar¬ beitsfrequenz von 2,4 bis 12,5 GHz erzeugt. Eine Einstellbar¬ keit des Mikrowellengenerators 4 hinsichtlich der Leistung und/oder Arbeitsfrequenz ist vorzugsweise vorhanden. Zudem kann die Vorrichtung einen Stromgenerator umfassen, bei dem der Generator von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, um unabhängig zu sein.
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Rohrleiteran¬ tenne 2 (Figuren 2,3) besteht in ihrer geometrischen Grundform aus einem zylindrischen Rohr aus Kupfer, dessen oberes Ende 5 durch eine Kurzschlussplatte 6 verschlossen ist. Im Bereich
des oberen Ende 5 ist desweiteren eine Anschlussstelle 7 für das Koaxialkabel 3 vorgesehen, dessen Außengewindeteil 8 für die Aufnahme einer Überwurfmutter des Koaxialkabels 3 elekt¬ risch mit dem Rohr der Rohrleiterantenne 2 verbunden ist. Der Kontaktstift 10 ist dagegen gegen das Rohr isoliert, mit einem quer in das Rohrinnere hineinragende Einkoppelstift 11 verbun¬ den. Durch diese Konstruktion wird die Ausbreitung der Mikro¬ wellen in der Luftsäule des Rohrs der Rohrleiterantenne 2 in Richtung auf deren unteren Ende 13 gesichert.
Das untere Ende 13 aus der Rohrleiterantenne 2 ist mit einer Verjüngung 14 versehen, in welche an ein Anpasselement 15 be¬ festigt ist. Dieses Anpasselement 15 dient der Sicherung einer optimalen Mikrowellenübertragung in den Erdboden, wobei durch die Gestaltung und Dimensionierung des Anpasselements 15 die Energieübertragung der Bodenbeschaffenheit und Feuchte ange- passt ist oder angepasst werden kann.
Das Anpasselement 15 ist als dielektrischer Einsatz ausgeführt und besteht im Ausführungsbeispiel aus Polytetrafluorethan möglichst hohen Reinheitsgrades. Auch der Ansatz anderer, mög¬ lichst verschleißfester Kunststoffwerkstoffe ist möglich.
In einer ersten Ausführungsvariante (Figur 2) besitzt das An¬ passelement 15 einen zylindrischen Grundkörper, der an beiden Enden kegelförmig ausläuft. Dabei sichert der im Rohrinneren befindliche Kegel die wirksame Einkopplung der Mikrowellen¬ energie.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, die einfa¬ cher ausgebildet ist (Figur 3), besitzt das Anpasselement 15 gleichfalls einen zylindrischen Grundkörper, der allerdings in Richtung auf das Innere des Rohrs der Rohrleiterantenne 2
zweifach zylindrisch abgesetzt ist. Nach Außen weist das An¬ passelement 15 nach Figur 3 einen planen Abschluss auf.
Zur Durchführung des Verfahrens können Rohrleiterantennen 2 auch an einem gemeinsamen matratzenartig, flächigen Träger 16 angeordnet sein, wobei ein Mikrowellengenerator 4 mit einer ausreichend hohen Leistung derart vorhanden ist, dass die Mehrzahl der Rohrleiterantennen 2 mit ausreichender Mikrowel¬ lenenergie versorgt werden kann. Zu diesem Zweck wird jede vorhandene Rohrleiterantenne 2 mit je ein Koaxialkabel 3 mit dem Mikrowellengenerator 4 verbunden, wobei der Mikrowellenge¬ nerator 4 entsprechende Anschlussmöglichkeiten für die Mehr¬ zahl der Koaxialkabel 3 besitzt. Vorzugsweise wird eine derar¬ tige matratzenartige Vielfachantenne 16 an einen Auslegerkran¬ arm 17 eines landwirtschaftlichen oder in sonstiger Weise ge¬ ländegängigen Fahrzeuges 18 befestigt, so dass eine verschwenkbare und absenkbare und anhebbare Anordnung gewähr¬ leistet ist. Vorzugsweise sind der Mikrowellengenerator 4 und ein ggf. zugehöriger Stromerzeuger (nicht gezeigt) auf dem Fahrzeug angeordnet. Besonders bevorzugt verfügt die Rohrlei¬ terantenne 2 oder die Mehrzahl der Rohrleiterantennen 2 sowie ggf. der Mikrowellengenerator 4 und/oder ein Stromerzeuger standardisierte, beispielsweise auf Frontlader 17 oder Kranar¬ me 17 standardisierte Befestigungsvorrichtungen, so dass die Vorrichtung standardisiert lösbar befestigbar ist und entspre¬ chend eine hohe Mobilität der Geräte gewährleistet ist.